在不使用foreach循环的情况下查找列表中的对象

Question

我有一个以下类Student的列表。

class student
{
   Guid id;
   string name;
}

• 该列表包含多个学生。要搜索具有特定ID的学生，我需要使用foreach循环并比较每个学生的ID。
• 我正在寻找除foreach循环之外的更好替代方案。是否有其他可用的选择？
• [编辑]：我所指的更好的替代方案是执行时间和性能优化的解决方案。
• [编辑2] 另一个变化，如果id是Guid呢？
• 谢谢，
• Ram

- Ram

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如果是Guid，则为Dictionary<Guid, Student>。 - Saeb Amini

正如@Saeb所提到的，id是Guid还是int并不是很重要。只需相应地声明字典即可。 - Fredrik Mörk

Answer 1

如果每个学生只能在列表中出现一次，你可能会想使用一个Dictionary<int, stutent>来代替。这样，您就可以通过ID高效地查找学生。

Dictionary<int, student> students = GetSomeStudents();

// locate student with id = 42
if (students.ContainsKey(42))
{
    var student = students[42];
    // do something useful
}

- Fredrik Mörk

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+1. 他也可以使用 List<>.Contains，但值得注意的是，除非 student 实现了 IComparable<>，否则这只是一个引用比较。 - Moo-Juice

学生不是一种类型吧？它是一个字符串。所以Dictionary<int, string>更有可能是更好的选择，对吧？ - SkonJeet

@SkonJeet，根据OP的问题，student是一个类，因此它是一种类型，即引用类型。 - Saeb Amini

@Moo-Juice，List<T>.Contains的速度要慢得多，因为它需要枚举整个集合来查找匹配项。实际上，在大O符号表示法中，List<T>.Contains的搜索时间是O(n)，而对于Dictionary<K,V>.ContainsKey，它是O(1)。 - Saeb Amini

@Saeb - 是的，但是学生类包括一个整数和一个字符串。如果您要将此整数作为字典键，则剩下的只有字符串作为值了吗？ - SkonJeet

Answer 2

事实上，你必须迭代列表才能解决问题。但是，你可以使用LINQ:

List<Student> studentsList = ReadStudentsList();
var student = studentsList.Where(s => s.id == ID_IM_LOOKING_FOR).Single();

根据@Fredrik Mörk的回答，这可以简化为：

var student = studentsList.Single(s => s.id == ID_IM_LOOKING_FOR);

还要注意，如果没有找到学生，则Single()会抛出异常。如果你希望返回null，请使用SingleOrDefault()。

但是，你实际上想要做的是将你的学生存储在一个映射中：

Dictionary<int, Student> students = ReadStudentsMap();
var student = students[ID_IM_LOOKING_FOR];

这比查找列表的性能要好得多（哈希表的O(1)，树的O(log(n))）！

- Daren Thomas

Answer 3

您可以使用LINQ：

var student = students.SingleOrDefault(s => s.id == 12);

Enumerable.SingleOrDefault Method

- Didier Ghys

Answer 4

LINQ是一种选择，如果您不想使用foreach循环，那么您的代码将如下所示

var student = studentsList.FirstOrDefault(s => s.id == ID_IM_LOOKING_FOR);

- Pranay Rana

Answer 5

您可以使用任何使用哈希查找的集合，因为它们的成员查找非常快。例如：Dictionary<K,V>、OrderedDictionary。还有非泛型的Hashtable，但由于泛型的Dictionary<K,V>，它大多数情况下都是多余的。在大O符号表示法中，这些集合按键检索元素的时间为O(1)，这是最好的。

为了访问元素，为了不产生两个查找的成本，而不是使用ContainsKey，您可以使用TryGetValue方法，例如：

Dictionary<Guid, Student> students = GetStudents();

Student student;
if (students.TryGetValue(guid, out student))
{
    // found
}

顺便提一下，OrderedDictionary 还允许您通过索引访问元素。

- Saeb Amini

Answer 6

这里有一个想法，可以避免迭代列表：

• 按照学生ID对列表进行排序
• 实现更复杂的搜索算法（例如二分查找二分查找）

- Dr.Kameleon